JP2016050384A - ドア開閉制御装置及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】大電流に耐える部品を必要とせずに、サイズ及びコストを低減する。
【解決手段】ドアの開度を変化する開度モータと、ドアの施錠を制御する施錠モータと、開度モータ及び施錠モータを制御するモータ制御部とを具備するドア開閉制御装置であって、モータ制御部は、開度モータの駆動電流のピークと施錠モータの駆動電流のピークとをずらすように開度モータ及び施錠モータを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ドア開閉制御装置及び車両に関する。

下記特許文献１には、複数の駆動ユニットの中の特定の１つの故障を、簡素な構成によって検出する車両開閉体制御装置が開示されている。該車両開閉体制御装置において、パワーバックドアＥＣＵは、パルスセンサからのセンサ出力を基に、右側駆動ユニットの変位量（伸縮量）を求め、パルスセンサからのセンサ出力を基に、左側駆動ユニットの変位量（伸縮量）を求め、これら変位量の差（変位量差）を算出し、変位量差が閾値範囲を超えると、駆動ユニットの一方が故障していると判断して、駆動ユニットをオート作動不可状態にし、バックドアを手動開閉のみ許可する。また、車両開閉体制御装置において、ドアクローザ装置は、バックドアが閉じ切り直前になったとき、ドアクローザ用モータによって作動レバーを中立位置からクローズ方向に動作させて、ラッチをストライカに引き込むことにより、バックドアを全閉状態とする。

特開２０１３−２３８６７号公報

ところで、上記従来技術では、バックドアが閉じ切り直前になったとき、ドアクローザ用モータによって作動レバー（図示略）を中立位置からクローズ方向に動作させて、ラッチ（図示略）をストライカ（図示略）に引き込むことにより、バックドアを全閉状態とすることによって、ドアクローザ用モータと駆動ユニット用モータを同時期に動作させる期間があるので、その期間に大電流が流れるため、大電流に耐える電子部品や基板パターン等が必要になり、コスト及びサイズが増となるおそれがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、大電流に耐える部品を必要とせずに、サイズ及びコストを低減する、ことを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、ドア開閉制御装置に係る第１の解決手段として、ドアの開度を変化する開度モータと、前記ドアの施錠を制御する施錠モータと、前記開度モータ及び前記施錠モータを制御するモータ制御部とを具備するドア開閉制御装置であって、前記モータ制御部は、前記開度モータの駆動電流のピークと前記施錠モータの駆動電流のピークとをずらすように前記開度モータ及び前記施錠モータを制御する、という手段を採用する。

本発明では、ドア開閉制御装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記モータ制御部は、前記開度モータ及び前記施錠モータの一方の動作が停止した後に他方の動作を開始する、という手段を採用する。

本発明では、車両に係る解決手段として、リアゲートと、上記第１または第２の解決手段を採用するドア開閉制御装置とを具備し、前記ドア開閉制御装置によって前記リアゲートの開閉を制御する、という手段を採用する。

本発明によれば、ドアの開度を変化する開度モータと、ドアの施錠を制御する施錠モータと、開度モータ及び施錠モータを制御するモータ制御部とを具備するドア開閉制御装置であって、モータ制御部は、開度モータの駆動電流のピークと施錠モータの駆動電流のピークとをずらすように開度モータ及び施錠モータを制御することによって、大電流に耐える部品を必要とせずに、サイズ及びコストを低減することができる。

本発明の一実施形態に係るドア開閉制御装置を搭載した車両の後部を側面から視たシステム概略図である。 本発明の一実施形態に係るドア開閉制御装置の機能ブロック図である。 本発明の一実施形態に係るドア開閉制御装置の動作を示すタイミングチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態に係るドア開閉制御装置Ａは、例えば、自動車である車両Ｍｂ（図１参照）に搭載され、車両ＭｂのルーフＲｆの後端部にヒンジ機構ｈｇを介して上下に開閉自在に連結されリアゲートＲｇの開閉動作を制御するものである。また、図１に記載しているＸＹＺ直交座標系のＸ軸は車両Ｍｂの長さ方向を、Ｙ軸は車両Ｍｂの幅方向を、Ｚ軸は車両Ｍｂの高さ方向を示している。

上記ドア開閉制御装置Ａは、図２に示すように、施錠駆動ユニットＵ１、右側開閉駆動ユニットＲＵ２、左側開閉駆動ユニットＬＵ２、開閉駆動ユニットＵ２、操作部Ｓ、通信部Ｔ及びマイコンＭを有している。

施錠駆動ユニットＵ１は、リアゲートＲｇのラッチの状態を、ハーフラッチ状態（ほぼリアゲートＲｇが閉じられているが、完全に車体のストライカに対してラッチされていない状態：半ドア状態）あるいはフルラッチ状態（リアゲートＲｇが車体のストライカに対して完全にラッチされた状態：全閉状態）に切り替えるものである。

上記施錠駆動ユニットＵ１は、施錠モータ１１、施錠モータ駆動回路１２、ラッチ機構１３及びラッチ状態検出スイッチ１４を備えている。
施錠モータ１１は、施錠モータ駆動回路１２から供給される駆動電力に応じて回転するＤＣモータである。

施錠モータ駆動回路１２は、Ｈブリッジ回路等からなり、図示しないバッテリから供給される直流電力をマイコンＭからの制御指令に基づいてＨブリッジによって駆動電力を、施錠モータ１１に供給する。

ラッチ機構１３は、施錠モータ１１の回転動作をリアゲートＲｇのラッチ状態の切替動作に変換する機械要素から構成されている。このラッチ機構１３は、施錠モータ１１の正転時には、リアゲートＲｇをハーフラッチ状態からフルラッチ状態へ切替え、施錠モータ１１の逆転時には、リアゲートＲｇをフルラッチ状態からハーフラッチ状態へ切替える。

ラッチ状態検出スイッチ１４は、リアゲートＲｇのラッチ状態（ハーフラッチ状態あるいはフルラッチ状態か）を検出するスイッチ群であり、具体的にはラッチスイッチ、カーテシスイッチ及び中立状態スイッチ等である。ラッチ状態検出スイッチ１４は、検出したラッチ状態を示すラッチ状態検出信号をマイコンＭに出力する。

右側開閉駆動ユニットＲＵ２は、右側のリアピラーＲｐとリアゲートＲｇとの間に設けられる開閉機構Ｒｋを駆動するものである。上記右側開閉駆動ユニットＲＵ２は、開度モータＲ２１、開度モータ駆動回路Ｒ２２及び角度センサＲ２３を備えている。
開度モータＲ２１は、開度モータ駆動回路Ｒ２２から供給される駆動電力に応じて回転するＤＣモータである。

開度モータ駆動回路Ｒ２２は、Ｈブリッジ回路等からなり、図示しないバッテリから供給される直流電力をマイコンＭからの制御指令に基づいてＨブリッジ回路によって駆動電力を、開度モータＲ２１に供給する。

角度センサＲ２３は、開度モータＲ２１の回転角度を検出するホールセンサ等であり、開度モータＲ２１の回転角度を示す角度検出信号をマイコンＭに出力する。

左側開閉駆動ユニットＬＵ２は、左側のリアピラーＲｐとリアゲートＲｇとの間に設けられる開閉機構Ｌｋを駆動するものである。上記左側開閉駆動ユニットＬＵ２は、開度モータＬ２１、開度モータ駆動回路Ｌ２２及び角度センサＬ２３を備えている。
開度モータＬ２１は、開度モータ駆動回路Ｌ２２から供給される駆動電力に応じて回転するＤＣモータである。

開度モータ駆動回路Ｌ２２は、Ｈブリッジ回路等からなり、図示しないバッテリから供給される直流電力をマイコンＭからの制御指令に基づいてＨブリッジ回路によって駆動電力を、開度モータＬ２１に供給する。

角度センサＬ２３は、開度モータＬ２１の回転角度を検出するホールセンサ等であり、開度モータＬ２１の回転角度を示す角度検出信号をマイコンＭに出力する。

操作部Ｓは、車両Ｍｂの運転席に設けられるリアゲート開閉スイッチや、リアゲートＲｇに設けられるリアゲート開放スイッチ及びリアゲート閉鎖スイッチからなり、ユーザによって上述した各スイッチが押下されると、各スイッチからリアゲートＲｇを開状態あるいは閉状態とするための操作信号をマイコンＭに出力する。

通信部Ｔは、図示しないリモコンから信号を受信するものであり、例えば、該リモコンからリアゲートＲｇを開状態あるいは閉状態とするための操作信号を受信すると、当該操作信号をマイコンＭに出力する。

マイコンＭは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び各部と各種信号の送受信を行うインターフェイス回路等から構成されている。このマイコンＭは、上記ＲＯＭに記憶された各種演算制御プログラムに基づいて各種の演算処理を行うと共に各部と通信を行うことによりドア開閉制御装置Ａの全体動作を制御する。

詳細については後述するが、マイコンＭは、ＰＷＭ制御により施錠モータ駆動回路、開度モータ駆動回路Ｒ２２及び開度モータ駆動回路Ｌ２２を制御し、リアゲートＲｇの開動作及び閉動作中に、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２から開度モータＲ２１，Ｌ２１へ供給される駆動電流のピークと、施錠モータ駆動回路１２から施錠モータ１１へ供給される駆動電流のピークとをずらすようにする。

なお、マイコンＭは、リアゲートＲｇの開閉動作時、開度モータＲ２１と、開度モータＬ２１とが同じ速度となるように制御、つまり、開度モータ駆動回路Ｒ２２から開度モータＲ２１へ供給される駆動電流と、開度モータ駆動回路Ｌ２２から開度モータＬ２１へ供給される駆動電流とが同じになるように制御する。

また、上記構成のドア開閉制御装置Ａの周囲には、上述したようにリアゲートＲｇ、ルーフＲｆ、ヒンジ機構ｈｇ、リアピラーＲｐ及び１対の開閉機構Ｒｋ，Ｌｋが設けられている（図１参照）。

車両ＭｂのリアピラーＲｐとリアゲートＲｇとの間には、自動によるリアゲートＲｇの開放動作を補助するために、閉状態のリアゲートＲｇに対して開方向の押し上げ力を付勢する、あるいは開状態のリアゲートＲｇに対して閉方向に引き下げる開閉機構Ｒｋ，Ｌｋが設けられている。

この開閉機構Ｒｋ，Ｌｋは、開度モータＲ２１，Ｌ２１による駆動力によって伸縮可能な棒状部材であり、車両Ｍｂの幅方向に対して左右に１本ずつ設けられている。なお、開閉機構Ｒｋは右側に設けられ、一方開閉機構Ｌｋは、左側に設けられている。

開度モータＲ２１，Ｌ２１の正転時には、開閉機構Ｒｋ，Ｌｋが伸び、開閉機構Ｒｋ，Ｌｋによる押し上げ力がリアゲートＲｇに付加されてリアゲートＲｇの開放動作が実現される。
一方、開度モータＲ２１，Ｌ２１の逆転時には開閉機構Ｒｋ，Ｌｋが縮み、開閉機構Ｒｋ，Ｌｋによる引き下げ力がリアゲートＲｇに付加されてリアゲートＲｇの閉鎖動作が実現される。

次に、このように構成されたドア開閉制御装置Ａの動作について図３を参照して説明する。
ドア開閉制御装置Ａにおいて、マイコンＭは、操作部Ｓあるいは通信部Ｔから閉状態のリアゲートＲｇを開状態とするための操作信号が入力されると、リアゲートＲｇの開動作を実行するために、施錠モータ駆動回路１２、開度モータ駆動回路Ｒ２２及び開度モータ駆動回路Ｌ２２を制御するが、この動作を実行するにあたり、以下の特徴的な動作を実行する。

ドア開閉制御装置Ａにおいて、マイコンＭは、操作部Ｓあるいは通信部ＴからリアゲートＲｇを開状態とするための操作信号が入力されると、リアゲートＲｇの開動作を開始するが、この際、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２から開度モータＲ２１，Ｌ２１へ供給される駆動電流のピークと、施錠モータ駆動回路１２から施錠モータ１１へ供給される駆動電流のピークとをずらすようにする。例えば、マイコンＭは、開度モータＲ２１，Ｌ２１と、施錠モータ１１との一方の動作が停止した後に他方の動作を開始する（図３（ａ）参照）

具体的には、まず、マイコンＭは、図３（ａ）に示すように、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２を動作させずに、施錠モータ駆動回路１２を動作させて、施錠モータ１１にのみ駆動電力を供給して施錠モータ１１に開動作させ、リアゲートＲｇのラッチの状態をフルラッチ状態からハーフラッチ状態とする。

続いて、マイコンＭは、リアゲートＲｇのラッチの状態がハーフラッチ状態となると、施錠モータ駆動回路１２を停止することによって、施錠モータ１１への駆動電力を停止し、施錠モータ１１に動作を停止させる。

そして、マイコンＭは、施錠モータ１１の動作を停止してから所定時間（図３（ａ）参照）経過後に、施錠モータ駆動回路１２を動作させずに、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２を動作させて、開度モータＲ２１，Ｌ２１に駆動電力を供給して開度モータＲ２１，Ｌ２１に正転させる。この結果、開閉機構Ｒｋ，Ｌｋが駆動されるので、開閉機構Ｒｋ，Ｌｋによる押し上げ力がリアゲートＲｇに付加されてリアゲートＲｇが開放する。

続いて、マイコンＭは、リアゲートＲｇが完全に開放した状態となると、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２を停止することによって、開度モータＲ２１，Ｌ２１への駆動電力を停止し、開度モータＲ２１，Ｌ２１に動作を停止させる。

そして、マイコンＭは、開度モータＲ２１，Ｌ２１の動作を停止してから所定時間（図３（ａ）参照）経過後に、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２を動作させずに、施錠モータ駆動回路１２を動作させて、施錠モータ１１に駆動電力を供給して施錠モータ１１に閉動作させ、リアゲートＲｇのラッチの状態をハーフラッチ状態からフルラッチ状態とする。

ドア開閉制御装置Ａでは、上記動作によって開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２から開度モータＲ２１，Ｌ２１へ供給される駆動電流のピークと、施錠モータ駆動回路１２から施錠モータ１１へ供給される駆動電流のピークとが重ならないため、駆動電流のピークが重なることで一度に大電流が流れる現象が発生しない。

一方、ドア開閉制御装置Ａにおいて、マイコンＭは、操作部Ｓあるいは通信部Ｔから開状態であるリアゲートＲｇを閉状態とするための操作信号が入力されると、リアゲートＲｇの閉動作を開始するが、この際も、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２から開度モータＲ２１，Ｌ２１へ供給される駆動電流のピークと、施錠モータ駆動回路１２から施錠モータ１１へ供給される駆動電流のピークとをずらすようにする。例えば、マイコンＭは、上述したリアゲートＲｇの開動作と同様、開度モータＲ２１，Ｌ２１と、施錠モータ１１との一方の動作が停止した後に他方の動作を開始する（図３（ｂ）参照）。

具体的には、まず、マイコンＭは、図３（ｂ）に示すように、施錠モータ駆動回路１２を動作させずに、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２を動作させて、開度モータＲ２１，Ｌ２１に駆動電力を供給して開度モータＲ２１，Ｌ２１に逆転させる。この結果、開閉機構Ｒｋ，Ｌｋが駆動されるので、開閉機構Ｒｋ，Ｌｋによる引き下げ力がリアゲートＲｇに付加されてリアゲートＲｇが閉鎖する。

続いて、マイコンＭは、リアゲートＲｇが完全に閉鎖した状態となると、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２を停止することによって、開度モータＲ２１，Ｌ２１への駆動電力を停止し、開度モータＲ２１，Ｌ２１に動作を停止させる。なお、車両Ｍｂでは、開度モータＲ２１，Ｌ２１が停止すると、開閉機構Ｒｋ，Ｌｋがロック状態となり、リアゲートＲｇが閉鎖した状態で固定される。

そして、マイコンＭは、開度モータＲ２１，Ｌ２１の動作を停止してから所定時間（図３（ｂ）参照）経過後に、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２を動作させずに、施錠モータ駆動回路１２を動作させて、施錠モータ１１に駆動電力を供給して施錠モータ１１に閉動作させ、リアゲートＲｇのラッチの状態をハーフラッチ状態からフルラッチ状態とする。

ドア開閉制御装置Ａでは、上記動作によって開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２から開度モータＲ２１，Ｌ２１へ供給される駆動電流のピークと、施錠モータ駆動回路１２から施錠モータ１１へ供給される駆動電流のピークとが重ならないため、駆動電流のピークが重なることで一度に大電流が流れる現象が発生しない。

このような本実施形態によれば、マイコンＭは、開度モータ駆動回路Ｒ２２，Ｌ２２から開度モータＲ２１，Ｌ２１へ供給される駆動電流のピークと、施錠モータ駆動回路１２から施錠モータ１１へ供給される駆動電流のピークとをずらすようにすることによって、大電流に耐える部品を必要とせずに、サイズ及びコストを低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
上記実施形態に係るドア開閉制御装置Ａは、車両Ｍｂに搭載されるが、ドアを有するものであれば、車両Ｍｂ以外の装置に搭載されてもよい。また、ドア開閉制御装置Ａは、車両ＭｂにおけるリアゲートＲｇ以外のドアの開閉動作を制御するようにしてもよい。

Ａ…ドア開閉制御装置、Ｍｂ…車両、Ｒｇ…リアゲート、Ｒｆ…ルーフ、ｈｇ…ヒンジ機構、Ｕ１…施錠駆動ユニット、ＲＵ２…右側開閉駆動ユニット、ＬＵ２…左側開閉駆動ユニット、Ｓ…操作部、Ｔ…通信部、Ｍ…マイコン、１１…施錠モータ、１２…施錠モータ駆動回路、１３…ラッチ機構、１４…ラッチ状態検出スイッチ、Ｒ２１…開度モータ、Ｒ２２…開度モータ駆動回路、Ｒ２３…角度センサ、Ｌ２１…開度モータ、Ｌ２２…開度モータ駆動回路、Ｌ２３…角度センサ、Ｒｋ，Ｌｋ…開閉機構

Claims (3)

1. ドアの開度を変化する開度モータと、前記ドアの施錠を制御する施錠モータと、前記開度モータ及び前記施錠モータを制御するモータ制御部とを具備するドア開閉制御装置であって、
   前記モータ制御部は、前記開度モータの駆動電流のピークと前記施錠モータの駆動電流のピークとをずらすように前記開度モータ及び前記施錠モータを制御することを特徴とするドア開閉制御装置。
2. 前記モータ制御部は、前記開度モータ及び前記施錠モータの一方の動作が停止した後に他方の動作を開始することを特徴とする請求項１に記載のドア開閉制御装置。
3. リアゲートと、
   請求項１または２に記載のドア開閉制御装置とを具備し、
   前記ドア開閉制御装置によって前記リアゲートの開閉を制御することを特徴とする車両。

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